[發(fā)明專利]一種學(xué)習(xí)式機(jī)器人及基于其的學(xué)習(xí)矯正方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010112173.8
• 申請(qǐng)日: 2020-02-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111347438A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧輔秦;李偉科;林淮榮;黃永深;馮華;岳洪偉;丁毅;龍佳樂(lè);張建民
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 五邑大學(xué)
• 主分類號(hào): B25J11/00
• 分類號(hào): B25J11/00;B25J9/16;B25J19/00;B25J19/04
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 孫浩

本發(fā)明公開(kāi)了一種學(xué)習(xí)式機(jī)器人及基于其的學(xué)習(xí)矯正方法，通過(guò)屏幕、攝像裝置和機(jī)械臂的配合，方便學(xué)習(xí)者通過(guò)視頻方式直觀地進(jìn)行學(xué)習(xí)，相比于傳統(tǒng)只傳弟子的情況，可以適用更多人進(jìn)行學(xué)習(xí)，同時(shí)基于上位機(jī)的統(tǒng)籌控制，能夠準(zhǔn)確獲取學(xué)習(xí)者的動(dòng)作姿態(tài)并對(duì)其不標(biāo)準(zhǔn)的姿勢(shì)進(jìn)行實(shí)時(shí)矯正，大大提高了學(xué)習(xí)效果；尤其是，所采用的自下而上的人體姿態(tài)估計(jì)算法，能夠依次獲取學(xué)習(xí)者姿勢(shì)中的人體關(guān)鍵點(diǎn)，并將其與標(biāo)準(zhǔn)技藝視頻中的標(biāo)準(zhǔn)關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行比較，保證不會(huì)出現(xiàn)遺漏矯正的姿勢(shì)，矯正效果較為全面有效，提高了學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果。因此，本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，可達(dá)到良好的人機(jī)交互效果，適用人群較為廣泛，提供了穩(wěn)定可靠的技藝傳承模式。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)器人控制領(lǐng)域，尤其是一種學(xué)習(xí)式機(jī)器人及基于其的學(xué)習(xí)矯正方法。

背景技術(shù)

隨著生活水平的不斷提高，非物質(zhì)文化越來(lái)越受到人們所重視，文化傳承成為人們所追求的目標(biāo)，一些傳統(tǒng)技藝，比如粵港澳地區(qū)的荷塘紗龍文化、蔡李佛拳等這些由民間老藝人靠傳幫帶傳承的文化，只能單方面地向其弟子進(jìn)行灌輸，但實(shí)際上，隨著民間藝人的老去，文化存在著失傳的危險(xiǎn)，對(duì)于地區(qū)人民而言，這是不可估量的損失。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種學(xué)習(xí)式機(jī)器人及基于其的學(xué)習(xí)矯正方法，可達(dá)到人機(jī)交互效果，適用人群較為廣泛，提供了穩(wěn)定可靠的技藝傳承模式。

為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明實(shí)施例采用的技術(shù)方案是：

一種學(xué)習(xí)式機(jī)器人，包括主體，所述主體包括：

屏幕，能夠播放標(biāo)準(zhǔn)技藝視頻；

攝像裝置，能夠獲取學(xué)習(xí)者的動(dòng)作姿態(tài)；

機(jī)械臂，能夠矯正所述學(xué)習(xí)者的動(dòng)作姿態(tài)；

上位機(jī)，與所述機(jī)械臂相連接，能夠比較所述學(xué)習(xí)者的動(dòng)作姿態(tài)與所述標(biāo)準(zhǔn)技藝視頻的差別，從而控制所述機(jī)械臂實(shí)現(xiàn)矯正。

基于學(xué)習(xí)式機(jī)器人的學(xué)習(xí)矯正方法，包括以下步驟：

利用PAFs的自下而上的人體姿態(tài)估計(jì)算法檢測(cè)學(xué)習(xí)者的動(dòng)作姿態(tài)，從而獲取所述學(xué)習(xí)者的動(dòng)作姿態(tài)中的人體關(guān)鍵點(diǎn)；

將所述學(xué)習(xí)者的動(dòng)作姿態(tài)中的人體關(guān)鍵點(diǎn)與所述標(biāo)準(zhǔn)技藝視頻中的標(biāo)準(zhǔn)關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行比較，選擇出具有差別的標(biāo)準(zhǔn)關(guān)鍵點(diǎn)，控制所述機(jī)械臂根據(jù)所述標(biāo)準(zhǔn)關(guān)鍵點(diǎn)相應(yīng)地矯正所述學(xué)習(xí)者的動(dòng)作姿態(tài)。

本發(fā)明實(shí)施例中提供的一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案，至少具有如下有益效果：通過(guò)屏幕、攝像裝置和機(jī)械臂的配合，方便學(xué)習(xí)者通過(guò)視頻方式直觀地進(jìn)行學(xué)習(xí)，相比于傳統(tǒng)只傳弟子的情況，可以適用更多人進(jìn)行學(xué)習(xí)，同時(shí)基于上位機(jī)的統(tǒng)籌控制，能夠準(zhǔn)確獲取學(xué)習(xí)者的動(dòng)作姿態(tài)并對(duì)其不標(biāo)準(zhǔn)的姿勢(shì)進(jìn)行實(shí)時(shí)矯正，大大提高了學(xué)習(xí)效果；尤其是，所采用的自下而上的人體姿態(tài)估計(jì)算法，能夠依次獲取學(xué)習(xí)者姿勢(shì)中的人體關(guān)鍵點(diǎn)，并將其與標(biāo)準(zhǔn)技藝視頻中的標(biāo)準(zhǔn)關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行比較，保證不會(huì)出現(xiàn)遺漏矯正的姿勢(shì)，矯正效果較為全面有效，提高了學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果。因此，本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，可達(dá)到良好的人機(jī)交互效果，適用人群較為廣泛，提供了穩(wěn)定可靠的技藝傳承模式。

進(jìn)一步地，利用PAFs的自下而上的人體姿態(tài)估計(jì)算法檢測(cè)學(xué)習(xí)者的動(dòng)作姿態(tài)，從而獲取所述學(xué)習(xí)者的動(dòng)作姿態(tài)中的人體關(guān)鍵點(diǎn)，包括：

分析所述學(xué)習(xí)者的動(dòng)作姿態(tài)中像素點(diǎn)的骨架整體走向；

匹配計(jì)算得到所述學(xué)習(xí)者的動(dòng)作姿態(tài)中像素點(diǎn)的骨架；

從所述像素點(diǎn)的骨架提取人體關(guān)鍵點(diǎn)。

進(jìn)一步地，將所述學(xué)習(xí)者的動(dòng)作姿態(tài)中的人體關(guān)鍵點(diǎn)與所述標(biāo)準(zhǔn)技藝視頻中的標(biāo)準(zhǔn)關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行比較，選擇出具有差別的標(biāo)準(zhǔn)關(guān)鍵點(diǎn)，控制所述機(jī)械臂根據(jù)所述標(biāo)準(zhǔn)關(guān)鍵點(diǎn)相應(yīng)地矯正所述學(xué)習(xí)者的動(dòng)作姿態(tài)，包括：

S1、提取所述標(biāo)準(zhǔn)技藝視頻的照片，從所述照片中提取出標(biāo)準(zhǔn)關(guān)鍵點(diǎn)；